分类： LINUX
2011-05-09 08:47:26
1、外设都是通过读写设备上的寄存器来进行的，外设寄存器也称为“I/O端口”，而IO端口有两种编址方式：独立编址和统一编制。而具体采用哪一种则取决于CPU的体系结构。 如，PowerPC、m68k等采用统一编址，而X86等则采用独立编址。但对于Linux内核而言，它可能用于不同的CPU，所以它必须都要考虑这两种方式，于是它采用一种新的方法，将基于I/O映射方式的或内存映射方式的I/O端口通称为“I/O区域”（I/O region），不论你采用哪种方式，都要先申请IO区域：request_resource()，结束时释放它：release_resource()。
对于某一既定的系统，它要么是独立编址，也即“I/O端口”方式，外设寄存器位于“I/O空间”；要么是统一编制，也即“I/O内存”方式，外设寄存器位于“内存空间”（很多外设有自己的内存、缓冲区，外设的寄存器和内存统称“I/O空间”）。
2、对外设的访问分为IO端口访问和IO内存访问。
访问IO内存的流程是：request_mem_region() -> ioremap() -> ioread8()/iowrite8() -> iounmap() -> release_mem_region() 。
访问IO端口有2种途径，I/O映射方式（I/O－mapped）、内存映射方式（Memory－mapped）。前一种途径直接使用intb()/outb()之类的函数来读写IO端口，后一种是（为了达到接口的同一性）先把IO端口映射到IO内存（“内存空间”）：ioport_map()，再使用访问IO内存的函数来访问IO端口。
http://dev.firnow.com/course/6_system/linux/Linuxjs/20090516/167094.html
在驱动程序编写过程中，很少会注意到IO Port和IO Mem的区别。虽然使用一些不符合规范的代码可以达到最终目的，这是极其不推荐使用的。 结合下图，我们彻底讲述IO端口和IO内存以及内存之间的关系。主存16M字节的SDRAM，外设是个视频采集卡，上面有16M字节的SDRAM作为缓冲区。 1. CPU是i386架构的情况 在i386系列的处理中，内存和外部IO是独立编址，也是独立寻址的。MEM的内存空间是32位可以寻址到4G，IO空间是16位可以寻址到64K。 在Linux内核中，访问外设上的IO Port必须通过IO Port的寻址方式。而访问IO Mem就比较罗嗦，外部MEM不能和主存一样访问，虽然大小上不相上下，可是外部MEM是没有在系统中注册的。访问外部IO MEM必须通过remap映射到内核的MEM空间后才能访问。 为了达到接口的同一性，内核提供了IO Port到IO Mem的映射函数。映射后IO Port就可以看作是IO Mem，按照IO Mem的访问方式即可。 2. CPU是ARM 或PPC架构的情况 在这一类的嵌入式处理器中，IO Port的寻址方式是采用内存映射，也就是IO bus就是Mem bus。系统的寻址能力如果是32位，IO Port＋Mem（包括IO Mem）可以达到4G。 访问这类IO Port时，我们也可以用IO Port专用寻址方式。至于在对IO Port寻址时，内核是具体如何完成的，这个在内核移植时就已经完成。在这种架构的处理器中，仍然保持对IO Port的支持，完全是i386架构遗留下来的问题，在此不多讨论。而访问IO Mem的方式和i386一致。 注意：linux内核给我提供了完全对IO Port和IO Mem的支持，然而具体去看看driver目录下的驱动程序，很少按照这个规范去组织IO Port和IO Mem资源。对这二者访问最关键问题就是地址的定位，在C语言中，使用volatile 就可以实现。很多的代码访问IO Port中的寄存器时，就使用volatile关键字，虽然功能可以实现，我们还是不推荐使用。就像最简单的延时莫过于while，可是在多任务的系统中是坚决避免的！ http://blog.ednchina.com/infohunter100/62715/message.aspx 从本质上来说是一样的，IO端口在Linux驱动中是指IO端口的寄存器，通过操作寄存器来控制IO端口。而IO内存是指一些设备把IO寄存器映射到某个内存区域，因为访问内存就不要特殊的指令。
